功率放(fang)(fang)大(da)(da)器的(de)分類與(yu)電路(lu)組(zu)成(cheng)是很多新手工(gong)程(cheng)師都比較關(guan)心的(de)問題，下面就(jiu)讓安泰電子來為大(da)(da)家介(jie)紹功率放(fang)(fang)大(da)(da)器的(de)分類與(yu)電路(lu)組(zu)成(cheng)。

　　功率放大器的(de)分類

　　甲類工作狀態：整個工作周期內晶(jing)體管(guan)的集電極電流始終是(shi)流通的，放大器的效率最(zui)低，帶來(lai)的是(shi)非(fei)線性失真度比較小。一般用于對失真比較敏感的場合，比如HI-FI音響。

　　乙(yi)(yi)類工作(zuo)狀(zhuang)態：半(ban)個(ge)周期工作(zuo)另半(ban)個(ge)周期截止，乙(yi)(yi)類工作(zuo)狀(zhuang)態也稱為B類工作(zuo)狀(zhuang)態。兩(liang)只互補的晶體管推挽工作(zuo)，效率比甲類功放高，但存在(zai)交越失(shi)真的問題，一般功率放大器采用這種形式。

　　甲(jia)乙(yi)(yi)(yi)類工(gong)作狀態：它是介(jie)(jie)于甲(jia)類和(he)乙(yi)(yi)(yi)類之(zhi)間的工(gong)作狀態，即晶體管工(gong)作周期大于一(yi)半，這種(zhong)功放(fang)的特性介(jie)(jie)于甲(jia)類和(he)乙(yi)(yi)(yi)類。

　　丙(bing)類工(gong)作狀態(tai)：這種狀態(tai)下，晶體管工(gong)作的(de)時間小于(yu)半(ban)個周期，丙(bing)類工(gong)作狀態(tai)又(you)稱為C類工(gong)作狀態(tai)，丙(bing)類功放一般用于(yu)高頻的(de)諧振功放。

　　丁類工(gong)作(zuo)狀態(tai)：把聲(sheng)音信號調(diao)制為PWM形式，晶體管工(gong)作(zuo)在(zai)開關狀態(tai)，輸(shu)出端通(tong)過LC濾波器恢復信號波形。效率高，高頻特性差，用(yong)于小型化電池供電以及(ji)要(yao)求高效率的場合。

　　根據工作狀態的不(bu)同，功率(lv)放大器分類如下：

　　傳統(tong)線性(xing)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)的工(gong)作頻(pin)率(lv)(lv)(lv)很高(gao)，但相對頻(pin)帶(dai)較窄，射頻(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)一般都(dou)采(cai)用(yong)選(xuan)頻(pin)網絡(luo)作為(wei)負載回(hui)路(lu)。射頻(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)可以按(an)照電(dian)流(liu)(liu)導(dao)通角的不同，分為(wei)甲(jia)(A)、乙(yi)(B)、丙(bing)(bing)(C)三類(lei)(lei)工(gong)作狀(zhuang)態。甲(jia)類(lei)(lei)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)電(dian)流(liu)(liu)的導(dao)通角為(wei)360°，適(shi)用(yong)于(yu)(yu)小信號低功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)，乙(yi)類(lei)(lei)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)電(dian)流(liu)(liu)的導(dao)通角等于(yu)(yu)180°，丙(bing)(bing)類(lei)(lei)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)電(dian)流(liu)(liu)的導(dao)通角則小于(yu)(yu)180°。乙(yi)類(lei)(lei)和丙(bing)(bing)類(lei)(lei)都(dou)適(shi)用(yong)于(yu)(yu)大(da)(da)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)工(gong)作狀(zhuang)態，丙(bing)(bing)類(lei)(lei)工(gong)作狀(zhuang)態的輸出功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)和效(xiao)率(lv)(lv)(lv)是(shi)三種工(gong)作狀(zhuang)態中(zhong)最(zui)高(gao)的。射頻(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)大(da)(da)多工(gong)作于(yu)(yu)丙(bing)(bing)類(lei)(lei)，但丙(bing)(bing)類(lei)(lei)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)的電(dian)流(liu)(liu)波形失(shi)真太大(da)(da)，只(zhi)能用(yong)于(yu)(yu)采(cai)用(yong)調諧回(hui)路(lu)作為(wei)負載諧振功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)。由于(yu)(yu)調諧回(hui)路(lu)具(ju)有濾波能力(li)，回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)(liu)與電(dian)壓仍(reng)然接近于(yu)(yu)正弦波形，失(shi)真很小。

　　開(kai)關(guan)型功(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)器使電子器件(jian)工作于(yu)(yu)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)，常見(jian)的有丁(D)類放(fang)大(da)器和戊(E)類放(fang)大(da)器，丁類放(fang)大(da)器的效(xiao)率(lv)(lv)高于(yu)(yu)丙類放(fang)大(da)器。SMPA將有源(yuan)晶體管(guan)(guan)驅(qu)動為開(kai)關(guan)模式，晶體管(guan)(guan)的工作狀(zhuang)態(tai)要么(me)是(shi)開(kai)，要么(me)是(shi)關(guan)，其電壓(ya)和電流的時(shi)域波形不存在(zai)交疊現(xian)象(xiang)，所以是(shi)直(zhi)流功(gong)耗(hao)為零，理(li)想(xiang)的效(xiao)率(lv)(lv)能達(da)到100%。

　　傳統線性(xing)功(gong)率(lv)(lv)放(fang)大器(qi)具(ju)有較高(gao)的增益和線性(xing)度但效率(lv)(lv)低，而(er)開(kai)關型(xing)功(gong)率(lv)(lv)放(fang)大器(qi)具(ju)有很高(gao)的效率(lv)(lv)和高(gao)輸出功(gong)率(lv)(lv)，但線性(xing)度差。具(ju)體見下(xia)表：

　　電路組成

　　放大器有不同(tong)類型，簡化之，放大器的電路可以由以下(xia)幾個部分(fen)組成：晶體(ti)管、偏置及穩定電路、輸(shu)入輸(shu)出匹配電路。

　　功(gong)率放大器(qi)的分類(lei)與電路(lu)組成

　　1、晶體管

　　晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)有(you)很多(duo)(duo)種，包(bao)括當前(qian)還有(you)多(duo)(duo)種結構的(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)被(bei)發明出來。本質上，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)工作都是(shi)(shi)表現為一個(ge)受控的(de)(de)電(dian)流源或電(dian)壓源，其工作機制是(shi)(shi)將(jiang)不(bu)(bu)含內(nei)容的(de)(de)直流的(de)(de)能(neng)(neng)量轉化為“有(you)用的(de)(de)”輸出。直流能(neng)(neng)量乃是(shi)(shi)從(cong)外界(jie)獲得，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)加(jia)以消耗，并轉化成有(you)用的(de)(de)成分。不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)“能(neng)(neng)力”，比(bi)如(ru)其承(cheng)受功(gong)率的(de)(de)能(neng)(neng)力有(you)區(qu)別，這也是(shi)(shi)因為其能(neng)(neng)獲取(qu)的(de)(de)直流能(neng)(neng)量的(de)(de)能(neng)(neng)力不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)所致;比(bi)如(ru)其反應速度不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)，這決(jue)定它能(neng)(neng)工作在多(duo)(duo)寬多(duo)(duo)高的(de)(de)頻帶(dai)上;比(bi)如(ru)其面向輸入、輸出端的(de)(de)阻抗不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)，及對外的(de)(de)反應能(neng)(neng)力不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)，這決(jue)定了(le)給它匹配的(de)(de)難易(yi)程度。

　　2、偏(pian)置電(dian)路及(ji)穩定(ding)電(dian)路

　　偏置和(he)穩(wen)定電(dian)路是(shi)兩種(zhong)不同的(de)電(dian)路，但因為他們往(wang)往(wang)很難(nan)區分，且設計目(mu)標趨(qu)同，所以(yi)可以(yi)放在一起討論。

　　晶(jing)體管(guan)的工作(zuo)需要在(zai)一定(ding)的偏置(zhi)條件下(xia)，我們稱之(zhi)為靜態工作(zuo)點(dian)(dian)。這是(shi)晶(jing)體管(guan)立足的根本，是(shi)它(ta)自(zi)身的“定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)”。每個晶(jing)體管(guan)都給自(zi)己進(jin)行了一定(ding)的定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)，其(qi)定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)不同將(jiang)決定(ding)了它(ta)自(zi)身的工作(zuo)模式，在(zai)不同的定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)上(shang)(shang)也存在(zai)著(zhu)不同的性能表現。有些定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)點(dian)(dian)上(shang)(shang)起(qi)(qi)伏(fu)較(jiao)(jiao)小，適(shi)(shi)合(he)于(yu)小信號工作(zuo);有些定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)點(dian)(dian)上(shang)(shang)起(qi)(qi)伏(fu)較(jiao)(jiao)大，適(shi)(shi)合(he)于(yu)大功率輸出;有些定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)點(dian)(dian)上(shang)(shang)索取較(jiao)(jiao)少，釋放純粹，適(shi)(shi)合(he)于(yu)低噪聲工作(zuo);有些定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)點(dian)(dian)，晶(jing)體管(guan)總(zong)是(shi)在(zai)飽和(he)(he)和(he)(he)截(jie)至之(zhi)間徘徊(huai)，處于(yu)開關狀(zhuang)態。一個恰當的偏置(zhi)點(dian)(dian)，是(shi)正常工作(zuo)的礎。在(zai)設計寬帶功率放大器時(shi)(shi)，或工作(zuo)頻率較(jiao)(jiao)高時(shi)(shi)，偏置(zhi)電(dian)(dian)路(lu)對電(dian)(dian)路(lu)性能影(ying)響較(jiao)(jiao)大，此時(shi)(shi)應(ying)把偏置(zhi)電(dian)(dian)路(lu)作(zuo)為匹配電(dian)(dian)路(lu)的一部分考(kao)慮。

　　偏(pian)置(zhi)網絡(luo)(luo)(luo)(luo)有(you)兩(liang)大類型，無源網絡(luo)(luo)(luo)(luo)和有(you)源網絡(luo)(luo)(luo)(luo)。無源網絡(luo)(luo)(luo)(luo)(即自(zi)偏(pian)置(zhi)網絡(luo)(luo)(luo)(luo))通常由電(dian)(dian)(dian)阻網絡(luo)(luo)(luo)(luo)組成，為(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)提供合適的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)電(dian)(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)(dian)流。它的(de)(de)(de)主要缺陷是對晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)(de)參數變(bian)化十分敏感(gan)，并且溫度(du)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性較差。有(you)源偏(pian)置(zhi)網絡(luo)(luo)(luo)(luo)能(neng)(neng)改善靜態工作(zuo)(zuo)點的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性，還能(neng)(neng)提高(gao)良好(hao)的(de)(de)(de)溫度(du)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性，但(dan)它也存在一(yi)些問題，如(ru)增(zeng)加(jia)了(le)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)尺寸(cun)、增(zeng)加(jia)了(le)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)排(pai)版的(de)(de)(de)難度(du)以(yi)及增(zeng)加(jia)了(le)功率消耗。穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)一(yi)定(ding)(ding)(ding)要在匹配電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)之(zhi)前，因為(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)需要將穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)作(zuo)(zuo)為(wei)自(zi)身的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分存在，再與(yu)外界接觸。在外界看(kan)來(lai)，加(jia)上穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管(guan)，是一(yi)個(ge)“全(quan)新(xin)的(de)(de)(de)”晶(jing)體(ti)管(guan)。它做出一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)“犧牲(sheng)”，獲得了(le)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)性。穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)機制能(neng)(neng)夠(gou)保證晶(jing)體(ti)管(guan)順利而穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)運轉(zhuan)。

　　3、輸(shu)入輸(shu)出匹配(pei)電路

　　匹(pi)(pi)配電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是在選擇(ze)一(yi)(yi)種接受(shou)的(de)(de)(de)方(fang)式。對(dui)于(yu)那些(xie)想提(ti)供(gong)更(geng)大(da)增益的(de)(de)(de)晶體管來(lai)說，其途(tu)徑是全盤的(de)(de)(de)接受(shou)和輸出(chu)。這(zhe)意味(wei)著(zhu)通(tong)過匹(pi)(pi)配電(dian)(dian)路(lu)這(zhe)一(yi)(yi)個接口，不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)晶體管之間溝通(tong)更(geng)加順暢，對(dui)于(yu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)種的(de)(de)(de)放大(da)器類型(xing)來(lai)說，匹(pi)(pi)配電(dian)(dian)路(lu)并(bing)不(bu)(bu)(bu)是只有“全盤接受(shou)”一(yi)(yi)種設計方(fang)法。一(yi)(yi)些(xie)直流(liu)小、根基淺的(de)(de)(de)小型(xing)管，更(geng)愿意在接受(shou)的(de)(de)(de)時候做(zuo)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)阻擋，來(lai)獲取更(geng)好的(de)(de)(de)噪聲性能，然而不(bu)(bu)(bu)能阻擋過了頭，否則會影響其貢(gong)獻。而對(dui)于(yu)一(yi)(yi)些(xie)巨(ju)型(xing)功率(lv)管，則需要在輸出(chu)時謹小慎(shen)微，因為他(ta)們(men)更(geng)不(bu)(bu)(bu)穩(wen)定，同(tong)時，一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)保留有助于(yu)他(ta)們(men)發揮出(chu)更(geng)多的(de)(de)(de)“不(bu)(bu)(bu)扭曲(qu)的(de)(de)(de)”能量。

　　圖：ATA-308功(gong)率放大器指標參數

　　以(yi)(yi)上就是功(gong)(gong)率放大器(qi)的分類與電(dian)路組(zu)成的內容，如果對(dui)于功(gong)(gong)率放大器(qi)還有什么不了解的，可(ke)以(yi)(yi)隨時咨詢安(an)泰電(dian)子(zi)。